长输管道用纤维素焊条工艺性评价

试验结 果表 明 ： 维素焊条 熔滴过渡 为短路过 渡 、 纤 喷
喷射过 渡所 占比例 最大 ， 而爆 炸过渡 只是偶 尔 出现 。
ａ ＨＴ一３短 路过 渡
ｌ 蔓 ｌ
ｂ ＨＴ一 ２大 颗 粒 喷 射 过 渡
蟹
通 过观 察可 以得 ： Ｈ卜１ 焊条 喷射 过渡所 占的
比例大 ， 路 过 渡 少 ， 滴 细 小 ， 接 电弧 挺 度 好 ， 短 熔 焊 电
最 大 ， Ｔ ２和 Ｈ 一 Ｈ 一 Ｔ ３焊 条 短 路 过 渡 电 压 概 率 密 度
接 电流增 大 ， 路的大 电流概率 密度和 ∑ｎ 短 ∞反 映 同
样 的规 律 。四种 焊 条 短 路 大 电 流 概 率 密 度 分 别 ｆｒ ｌ ｛＿ 『 焊 条 ∑凡 ０２ ８９ ， 路 最 大 电 流 ４ ９ １ Ｈ 一 ∞： ． ％ 短 ９ ４ ． ９Ａ； Ｔ ２ ２焊 条 ∑ ＝． ４６ ， 路 最 大 电 流 ４ ３１５ Ｆ 一 ｎ ０ ２ ％ 短 ３ ５． Ｉ ２ Ａ； Ｔ ３ 条 ∑ｎ ０ ７ ％ ， 路 最 大 电流 ４ ８ １ Ｈ 一 焊 ＝． １ ３ ７ 短 ７ ． ６Ａ；Ｔ ５
焊条 立 向下 操作性
Ｈ － Ｔ １ 好
熔池情况 薯
渣少 ， 池 清楚 熔
电 弧吹力
大
飞溅
小 ， 溅 颗粒 小 飞
稳弧性 脱渣
好 好
麓 形 成
好
Ｈ 一 Ｔ２
Ｈ 一 Ｔ３
好
一 般
渣 少 ， 池 清楚 熔
渣 多 ， 宽小 ， 池 浊 熔 熔
大
较大
较大 ， 飞溅 颗 粒 小
大， 有大 颗 粒 飞 溅
好
好
好
好
好
好
Ｈ － Ｔ４
一 般
渣 多 ， 宽小 ， 池浊 ， 微 淌 渣 熔 熔 轻
较来自百度文库
大 ， 大颗 粒 飞 溅 有
好
好
好
２２ 纤 维 素 焊 条 的 熔 滴 过 渡 ．
文 献 【］ 为 ， 纤 维 素 型 焊 条 立 向 下 焊 时 表 现 ３认 高 为混 合 过 渡 形 态 ， 细 颗 粒 和 大 颗 粒 喷 射 过 渡 、 炸 有 爆 过 渡 和 短 路 过 渡 。 纤 维 素 焊 条 平 焊 时 的 高 速 摄 影 对
ｃ ＨＴ一 １细 颗 粒 喷射 过 渡
ｄ ＨＴ ３爆 炸过 渡 －
匿 重 邕
焊 条 喷 射 过 渡 所 占 比例 明 显 减 少 ， 路 过 短
彩
： …
图 １ 纤 维 素 焊 条熔 滴 过 渡 高 速 摄 影 照 片
弧跳 动小 ， 滴 过渡顺 畅 ， 熔 飞溅较 小 。
３ 纤 维 素 焊 条 工 艺 性 评 价
文 献 【】 出 较 强 的 规 律 性 的 颗 粒 喷 射 过 渡 是 ３指
４ 结 论
（） 维 素 焊 条 的 熔 滴 过 渡 是 由 短 路 过 渡 、 射 １ 纤 喷 过 渡 和 爆 炸 过 渡 等 组 成 的 混 合 过 渡 形 态 ， 射 过 渡 喷 所 占的份额 越多 ， 维 素焊条 的工 艺性 能越好 。 纤 （） 维素 焊 条 短 路 过 渡 的 电参 数 特征 量 ， 路 电 ２纤 短 压 概 率 密 度 和 ∑ｎ 及 短路 电 流 概 率 密 度 和 ∑凡 ｓ （ （， ， ） 反 映 喷 射 过 渡 所 占 的 份 额 ， 以评 价 纤 维 素 焊 条 的 可
工 艺性 ， （ 及 ∑， 越小 ， 条 丁艺性越好 。 ∑ ｚ ㈣ 焊
概率 密度分 布 ， 即小驼 峰 区描述 ， 因此 ， 以采用 短 可
路 电压概 率 密度 之 和 ∑ｎｕ 作 为焊 条 的 短路 特 征 （３
信 息 ， 述 短路 过 渡 所 占份 额 ， 而 间接 反 映 喷 射 描 进
㈣㈣一 介于 Ｈ 一 Ｔ １焊 条 和 ＨＴ ４焊 条 之 间 。 一
焊接 电流 和电弧 电压 是一 一 对应关 系 ， 因此 图 ３ ｂ焊 接 电 流 概 率 密 度 分 布 反 映 的 规 律 和 电 弧 电 压
电流 概率密 度分 布完 全一 致 ， 反映 短路 过渡 大 电流 的 概率 密 度 分 布相 应 的 为 ： Ｔ １焊 条 最 小 ， Ｔ ４ Ｈ － Ｈ － 焊 条最 大 ， Ｔ ２和 Ｈ － Ｈ － Ｔ ３焊 条 大 电流 区概 率 密 度
研究与设计
周 增 等 ： 输 管 道 用 纤 维 素焊 条 工 艺 性 评 价 长
第 ３期
弧 参 数 试 验 采 用 ＨＡ—ＸⅧ 一 Ｅ 型 汉 诺 威 弧 焊 质 ４ 量 分 析 仪 ， 用 平 板堆 焊 方式 ， 件 尺 寸 ３ ０ｍ 采 试 ５ ｍ￣ １０ ｍ ｌ ｍ 材质 Ｑ ３ ５ ｍ ｘＯ ｍ， ２ ５钢板。 焊机为 Ｋ ｉｄ Ｇ ａ ｒａ ｅ 一
Ｈ
・６ ・ ５
…
研究与设计
周 增等 ： 长输 管道 用 纤 维 素 焊 条 工 艺性 评 价
第 ３ 期
㈣㈣一
１０ ０
１ Ｏ １
１０ ０
１ Ｏ
１
０１ ． ００ｌ ．
０１
００ｌ
一
５
５
１ ２ ３ ４ ５ ５ ５ ５
高纤维素焊 条 的理想 过渡形式 ， 有利于 电弧稳定性 、 立焊操作性 、 焊接熔敷 效率 以及单 面焊 双面成形 。 由
上 述 分 析 可 知 ， 路 过 渡 所 占 份 额 的 大 小 可 以 间 接 短 反 映 喷射 过 渡 的大 小 ， 就 是 短 路 过 渡 份 额 越 少 ， 也 喷 射 过 渡 份 额 就 越 大 。 路 过 渡 对 应 小 于 １ 的 电 弧 短 ０Ｖ 电 压 波 动 ， 所 占 份 额 叉 可 以 南 短 路 过 渡 电 弧 电 压 其
电焊 机 ，０ ６ ３ （）４ — ５ ２ ０ ， ６ ：３ ４ ． ９
由上述分 析得 出， ｎ 越小 ， （ 短路过 渡份额 越 小 ， 射过 渡份额 越大 ， 喷 纤维 素焊 条工艺 性 越好 。 四 种纤 维 素 焊条 短 路概 率 密度 和分 别 为 ： Ｔ １焊 条 Ｈ － ∑ｎ ： ． １ ％， 、２ 条 ∑几 ＝ ． ４５ ｝ｒ ３ ０ ９ ｝ ＿ 焊 （ ７ ２ ｎ （ １ ４ ％，ｒ一 ８
ａ ｄ Ｐ ｓｉ ｌ Ａｓ ｅ ｔ ｏ ｉ ａ Ｇｅ ｍａ ｙ Ｃ ｏ ｅ ａｉｎ， ９ ： ｎ ｏ ｓ ｅ ｐ ｃｓ ｆ ｂ Ｃｈｎ － ｒ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔ ｏ １ ９１
１ －２５ ０ ．
射过 渡 、 炸过 渡 的混合过 渡形 态 。 １ 爆 图 ａ是 短 路 过
渡， １ 图 ｃ是 细 颗 粒 喷 射 过 渡 ， １ 图 ｂ是 大 颗 粒 喷 射
过渡 ， １ 图 ｄ是 爆 炸 过 渡 。 细 观 察 高 速 摄 影 片 发 仔 现 ， 维 素焊 条 主要 是 短路 过 渡 和 喷射 过 渡 ， 中 纤 其
【】 刘海 云 ， ３ 王 勇 ， 王 宝 ． 纤 维 素 焊 条 熔滴 过渡 形 态 和 高 工艺 性 分 析 ［． 接 学 报 ，０ ０ ２ （）５－ ４ Ｊ焊 １ ２０ ，１ ：１５ ． ２
焊条 ∑ｎ ＝ ． ８ ％， ｒ ４焊 条 ∑ｎ∞＝ ． ３ ％， （ ２１ ＨＩ ３２ ’ ＿ （ ８ ７ ４ ４
可 以 看 出 四种 焊 条 短 路 概 率 密 度 和 依 次 增 大 ， 明 表
［Ｊ Ｒ ｈ ｌｔ Ｂ ｌ ａ ｎＡＵ ｉ ｔ ｉｉ ｌ ｉ ａ Ａ ａｙ ｓｏ ４ ｅｆ ｄ Ｄ， ｏｍ ｎ ．ｓ ｇＳａｓｃ ｇ ｌ ｎｌ ｉｆ ｅ ｌ ｎ ｔｔ ａ Ｓ ｎ ｓ ｒ
Ａ ａｚ ｇ ｎ ｏｉｒｇ Ｍ ｗ－ｈ ｓ ｌ ｉ： ｃ ｄ ｎｌｍ ｄＭ ｎｏｎ Ａ Ｆ ｙ ａ ｔｉ Ｇ Ｃ刚 ｎ： Ｅ ｉ 窖 。 ｅ ｎ
介 于 Ｈ 一 焊 条 和 ＨＴ ４焊 条 之 间 。 Ｔ １ 一
４焊 条 ∑ （ １ ７ ％， ｎ ． ０４ 短路 最大 电流 ４ ６３ ８Ａ。 ５ ８． 同 ２ 样可 以判定 ， 焊条 工艺 性依 次变差 。 以上纤 维 素 焊条 Ｔ艺 性评 价 结 论 和 工艺 性 能
试验结 果 相吻合 。
ｏ ｅ Ｓ ｍｐ ｓ ｍ ｎ Ｓ ｒｔｇ ｆ ｅｄｎ ｓ ａ ｅ ０ ０ ｆ ｈ ｙ ｏ ｉ ｏ ｔａｅ ｙ ｏ ｌ ｉ ｇＲｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ２ ０ ｔ ｕ Ｗ ｎ
其 喷射 过渡份 额依 次减 小 ， ＿ Ｔ艺性 能依 次变差 。
焊 接 电 流 和 电 弧 电 压 相 对 应 ， 短 路 发 生 时 焊 当
２ Ｏ
８ ０
１０ ２ ０ ２０ ４ ０ ６ ３ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ２ ８ ４ ０
电压 叭
电流 ＩＡ ／
ａ 焊 条 电压 概 率 分 布 叠 加
ｂ 焊 条 电 流概 率分 布 叠 加
图 ３ 四种 焊 条 电 压 和 电流 概 率 分 布 叠 加
Ｈ － Ｔ ４焊条小 驼峰 区反 映 的短 路过 渡 电压概 率 密度
３ ０ 焊 接 电 流 １０ １０Ａ， 弧 电 压 ２ － ５Ｖ； 流 ０； ２ －５ 电 ２ ３ 直
反接 。
焊， 仔细 观察 焊接 过程 中立 向下操 作 性 、 池情 况 、 熔
电 弧 吹 力 、 溅 、 弧 稳 定 性 、 渣 、 缝 成 形 等 工 飞 电 脱 焊 艺 性 能 ， 果 如 表 １ 示 。 一 焊 条 熔 渣 少 、 池 结 所 ＨＴ １ 熔 清 楚 、 弧 吹力 较 大 、 向下 操 作性 好 、 溅 少 ， 电 立 飞 综 合 焊 接 工 艺 性 能 最 好 。 Ｔ ４焊 条 渣 多 、 池 浊 、 Ｈ － 熔 电 弧 吹 力 相 比较 小 、 向下 操 作 性 一 般 ， 溅 较 大 、 立 飞 有 轻 微 淌 渣 ， 合 焊 接 工 艺 性 较 差 。 据 表 １可 得 出 综 根
过渡 份额 。
参考文献 ：
［】 王 １ 【】 宋 ２ 宝 ， 永 伦 ， ｅ ｆｌ ． 接 材料 Ｔ 艺性 的 分 析与 评 宋 Ｄ Ｒ ｈｅ ｔ ｄ焊 丽， 王 宝， 高俊 华． 钙型 结构 钢焊 条工艺 性分 析【． 钛 Ｊ Ｊ
价 Ｉ ． 机 ，０ ６ ３ （１：１ １． Ｊ 电焊 １ ２ ０ ，６１）１ － ９
２
实 验 结 果 及 分 析
采用平 板堆 焊方 式 ， 四种纤 维 素焊 条反 复试 对
２１ 工 艺 性 试 验 结 果 ．
四种焊 条丁艺性 能 由好 到差 的排序 为 ： Ｔ １Ｈ 一 ， Ｈ 一 ， Ｔ ２
ＨＴ一３， ＨＴ一 ４。
表 ｌ 纤 维素 焊 条 工 艺 性 试 验 结 果